WO2019121367A1 - Katalytisch aktives partikelfilter - Google Patents

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WO2019121367A1
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coating
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Jan Schoenhaber
Naina DEIBEL
Martin Roesch
Stephanie SPIESS
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Umicore Ag & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a catalytically active particulate filter which is particularly suitable for the removal of particles, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides from the exhaust gas of stoichiometric air / fuel mixture operated internal combustion engines.
  • the exhaust gas from gasoline engines also contains very fine particles (PM) that are emitted from the incomplete gas
  • Combustion of the fuel result and consist essentially of soot.
  • the particles in the exhaust gas of stoichiometrically operated internal combustion engines are very small and have an average particle size of less than 1 pm.
  • Typical particle sizes range from 10 to 200 nm. Furthermore, the amount of particles emitted is very small and ranges from 2 to 4 mg / km.
  • the European emission standard EU-6c involves a changeover of the limit value for such particles from the particle mass limit to a more critical particle number limit of 6 x 10 n / km (in the Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle - WLTP). This creates a need for
  • Emission control concepts for stoichiometrically powered combustion engines that include effective particle removal equipment.
  • wall flow filters In the field of purification of exhaust gas from lean-burn engines, ie in particular diesel engines, wall flow filters have
  • ceramic materials e.g. Silicon carbide, aluminum titanate and cordierite proven. These are composed of a plurality of parallel channels formed by porous walls.
  • the channels are mutually closed at one of the two ends of the filter to form channels A which are open on the first side of the filter and closed on the second side of the filter, and channels B which are closed on the first side of the filter and are open on the second side of the filter.
  • the exhaust gas flowing, for example, into the channels A can leave the filter only via the channels B, and must flow through the porous walls between the channels A and B for this purpose. As the exhaust gas passes through the wall, the particles are retained and the exhaust gas purified.
  • the wall-flow filter is provided with catalytically active coatings which reduce the ignition temperature of soot.
  • EP 1 657 410 A2 also already describes a
  • a wall flow filter carries two superimposed layers, one in the porous wall and the other can be arranged on the porous wall.
  • porous filter walls contain a catalyst material of a three-way catalyst, while in addition a catalyst material of a three-way catalyst is applied to portions of the filter walls.
  • the present invention relates to a particulate filter for removing particulates, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides from exhaust gas of stoichiometric air / fuel mixture internal combustion engines
  • a particulate filter for removing particulates, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides from exhaust gas of stoichiometric air / fuel mixture internal combustion engines
  • the wall-flow filter comprising channels E and A. which extend in parallel between a first and a second end of the wall-flow filter and which are separated by porous walls which form surfaces OE and OA, and wherein the channels E at the second end and the channels A are closed at the first end, and wherein
  • Coatings Y and Z include the same oxygen storage components and the same noble metal support materials, thereby
  • Wall flow filter extends on a length of 51 to 90% of the length L and coating Z is located in the channels A on the surfaces OA and extending from the second end of the wall flow filter to a length of 51 to 90% of the length L.
  • the coatings Y and Z are three-way catalytically active, especially at operating temperatures of 250 to 1100 ° C. They usually contain one or more noble metals, which are fixed on one or more carrier materials, and one or more oxygen storage components.
  • the coatings Y and Z comprise the same oxygen storage components and the same support materials for noble metals in
  • the coatings Y and Z also contain the same or different precious metals in equal or different amounts.
  • noble metals are platinum, palladium and rhodium, preference being given to palladium, rhodium or palladium and rhodium, and palladium and rhodium being particularly preferred.
  • the proportion of rhodium in the total noble metal content is in particular greater than or equal to 10 wt .-%.
  • porous walls of the particulate filter itself according to the invention are preferably free of noble metals. Within the scope of the invention it may
  • washcoat of layers Y and Z penetrates the surface pores of the wallflow filter during coating. According to the invention, however, this should be avoided as far as possible.
  • the amount of washcoat which lies in the superficial regions of the porous filter wall penetrates at ⁇ 20% more preferably at ⁇ 10% and most preferably at ⁇ 5% based on the weight of the washcoat used.
  • the thickness of the two layers is generally between 5-250 ⁇ m, preferably 7.5-225 ⁇ m, and more preferably between 10-200 ⁇ m, the thickness of the layer preferably being determined in the middle of a respective channel and not in the corners. To determine the layer thickness are known in the art, common analysis methods, such as
  • the noble metals are usually used in amounts of 0.15 to 5 g / l, based on the volume of the wall-flow filter.
  • Suitable carrier materials for the noble metals are all those skilled in the art for this purpose materials. Such materials are in particular metal oxides having a BET surface area of from 30 to 250 m 2 / g, preferably from 100 to 200 m 2 / g (determined in accordance with DIN 66132 - latest version on the filing date).
  • Particularly suitable support materials for the noble metals are selected from the series consisting of alumina, doped alumina, silica, titania and mixed oxides of one or more thereof.
  • Doped aluminas are, for example, lanthanum oxide, zirconium oxide and / or titanium oxide doped aluminas.
  • Lanthanum-stabilized aluminum oxide is advantageously used, with lanthanum being used in amounts of 1 to 10% by weight, preferably 3 to 6% by weight, calculated in each case as La 2 O 3 and based on the weight of the stabilized aluminum oxide.
  • Another suitable carrier material is lanthanum-stabilized
  • Aluminum oxide whose surface is coated with lanthanum oxide, with barium oxide or with strontium oxide.
  • Particularly suitable oxygen storage components are cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides.
  • cerium / zirconium / rare earth mixed oxides are characterized by a substantially homogeneous, three-dimensional crystal structure which is ideally free of phases of pure ceria, zirconia or rare earth oxide.
  • products which are not completely homogeneous to form which as a rule can be used without disadvantage.
  • rare earth metal or rare earth metal oxide does not include cerium or cerium oxide.
  • rare earth metal oxides in the cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides are lanthanum oxide, yttrium oxide, praseodymium oxide,
  • Neodymium oxide and / or samarium oxide into consideration.
  • Lanthanum oxide, yttrium oxide and / or praseodymium oxide are preferred.
  • Lanthanum oxide and / or yttrium oxide are particularly preferred and very particular preference is given to lanthanum oxide and yttrium oxide, yttrium oxide and praseodymium oxide, and also lanthanum oxide and praseodymium oxide.
  • the oxygen storage components are free of neodymium oxide.
  • the mass ratio of ceria to zirconia in the cerium / zirconium / rare earth mixed oxides can vary widely. It is for example 0.1 to 1.5, preferably 0.2 to 1 or 0.3 to 0.5. If the cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides contain yttrium oxide as the rare earth metal, its proportion is in particular 5 to 15% by weight.
  • cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides contain rare earth metal praseodymium oxide, its proportion is in particular 2 to 10% by weight.
  • cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides contain lanthanum oxide and yttrium oxide as rare earth metal, the mass ratio thereof is in particular 0.1 to 1, preferably 0.125 to 0.75 and more preferably 0.15 to 0.5.
  • cerium / zirconium / rare earth metal mixed oxides contain lanthanum oxide and praseodymium oxide as rare earth metal, the mass ratio thereof is in particular 0.1 to 2, preferably 0.125 to 1.7 and very preferably 0.15 to 1.5.
  • the coatings Y and Z contain oxygen storage components in quantities of 15 to 120 g / l, based on the volume of the wall-flow filter.
  • the mass ratio of carrier materials and oxygen storage components in the coatings Y and Z is usually 0.3 to 1.5, for example 0.4 to 1.3.
  • one or both of the coatings Y and Z contain an alkaline earth compound such as e.g. Strontium oxide, barium oxide or barium sulfate.
  • an alkaline earth compound such as e.g. Strontium oxide, barium oxide or barium sulfate. The amount of barium sulfate ever
  • Coating is in particular 2 to 20 g / l volume of Wandhne- filters.
  • one or both of the coatings Y and Z contain additives such as rare earth compounds such as lanthanum oxide and / or binders, such as aluminum compounds. These additives are used in amounts which can vary within wide limits and which the skilled person can determine in a concrete case by simple means.
  • coatings X and Y comprise lanthanum stabilized alumina, rhodium, palladium or palladium and rhodium, and a zirconia, cerium oxide, praseodymium oxide and lanthanum oxide
  • coatings X and Y include lanthanum stabilized alumina, rhodium, palladium or palladium and rhodium, an oxygen storage component comprising zirconia, ceria, yttria, and lanthana, as well as oxygen storage comprising zirconia, ceria, yttria, and praseodymium oxide. component.
  • the coatings Y and Z comprise in embodiments each lanthanum-stabilized alumina in amounts of 20 to 70 wt .-%, particularly preferably 25 to 60 wt .-%, and the oxygen storage component in amounts of 30 to 80 wt .-%, particularly preferably 40 to 70 wt .-%, each based on the total weight of the coating Y or Z.
  • the loading of the wall-flow filter with coating Y is preferably 33 to 125 g / l, based on the volume of the wall-flow filter.
  • Coating Z starting from the second end of the wall-flow filter over 55 to 90%, in particular over 57 to 85% of the length L of the wall-flow filter.
  • the extends
  • the loading of the wall-flow filter with coating Z is preferably 33 to 125 g / l, based on the volume of the wall-flow filter.
  • the sum of the lengths of coating Y and coating Z is 110 to 180% of the length L, preferably 114 to 170% of the length L, and more preferably 120 to 130% of the length L.
  • Coatings Y and Z no zeolite and no molecular sieve.
  • Coatings Y and Z are in particular 40 to 150 g / l, based on the volume of the wall-flow filter.
  • a particulate filter comprising a wall-flow filter of length L and two coatings Y and Z, the wall-flow filter comprising channels E and A extending in parallel between a first and a second end of the wall-flow filter and passing through porous walls are formed, the surfaces OE and OA form and wherein the channels E at the second end and the channels A closed at the first end, and wherein the coatings Y and Z comprise the same oxygen storage components and the same support materials for precious metals, characterized in that
  • Coating Y is located in the channels E on the surfaces OE and extending over the first end of the wall-flow filter over 57 to 65% of the length L,
  • Coating Z is located in the channels A on the surfaces OA and extending from the second end of the wall-flow filter over 57 to 65% of the length L,
  • the coatings Y and Z alumina in an amount of 20 to 70 wt .-%, based on the total weight of the coating Y or Z, rhodium, palladium or palladium and rhodium and an oxygen storage component in an amount of 30 to 80 wt .-%, based on the total weight of the coating Y or Z contains, wherein
  • the oxygen storage component comprises zirconium oxide, cerium oxide, lanthanum oxide and yttrium oxide or zirconium oxide, cerium oxide, lanthanum oxide and praseodymium oxide or a mixture of two oxygen storage components, an oxygen storage component comprising zirconium oxide, cerium oxide,
  • Wall-flow filters which can be used in accordance with the present invention are known and available on the market. They consist for example of silicon carbide, aluminum titanate or cordierite, for example, have a cell density of 200 to 400 cells per inch and usually a wall thickness between 6 and 12 mil, or 0.1524 and 0.305 millimeters They have uncoated, for example, porosities from 50 to 80, especially 55 to 75%. Their average pore size when uncoated, for example, 10 to 25 microns. As a rule, the pores of the wall-flow filter are so-called open pores, that is to say they have a connection to the channels. Furthermore, the pores are usually interconnected. On the one hand, this enables the light coating of the inner pore surfaces and on the other hand easy passage of the exhaust gas through the porous walls of the wall flow filter.
  • the production of the particulate filter according to the invention can be carried out by methods familiar to the person skilled in the art, for example by applying a coating suspension, which is usually called washcoat, to the wall-flow filter by means of one of the customary dip-coating methods or pump and suction coating methods.
  • a coating suspension which is usually called washcoat
  • the coatings Y and Z are obtained in separate and successive coating steps.
  • the average pore size of the wallflow filter and the average particle size of the catalytically active materials must be matched to achieve an on-wall or in-wall coating.
  • the average particle size of the catalytically active materials must be small enough to penetrate the pores of the wall-flow filter
  • the average particle size of the catalytically active materials must be large enough not to penetrate into the pores of the wall-flow filter.
  • the particle filter according to the invention is ideal for
  • the present invention thus also relates to a process for the removal of particles, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides from the exhaust gas of stoichiometric air / fuel mixture operated internal combustion engines, which is characterized in that the exhaust gas is passed through a particulate filter according to the invention.
  • the exhaust gas can be passed through a particulate filter according to the invention so that it enters the particulate filter through the channels E and exits through channels A again.
  • FIG. 1 shows a particle filter according to the invention comprising a wall-flow filter of length L (1) with channels E (2) and channels A (3) extending in parallel between a first end (4) and a second end (5) of the wall-flow filter and which are separated by porous walls (6) forming surfaces OE (7) and OA (8), respectively, and wherein the channels E (2) at the second end (5) and the channels A (3) at the first end (4 ) are closed.
  • Coating Y (9) is located in the channels E (2) on the
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was combined with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymium oxide and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria in water suspended. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate, wherein the
  • VGPF1 Coating over 100% of the substrate length was introduced into the porous filter wall.
  • the total load of this filter was 75 g / l, the total noble metal loading was 1.27 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined. It will be referred to as VGPF1 below.
  • Alumina stabilized with lanthana was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56:44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate, first in the input channels to a length of 60% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 62.5 g / l, the noble metal loading 1.06 g / l with a ratio of
  • GPF1 GPF1
  • Alumina stabilized with lanthana was mixed with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria in water suspended. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate. It was the
  • the loading of the inlet channel was 62.5 g / l, the noble metal loading 1.06 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • the output channels of the filter were coated to a length of 60% of the filter length with the same coating suspension.
  • the coated filter thus obtained was again dried and then calcined.
  • the total loading of this filter was thus 75 g / l, the total precious metal loading 1.27 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1. It is referred to below as GPF2.
  • the particle filters VGPF1, GPF1 and GPF2 were aged together in an engine test bench aging. This consists of a fuel cut-off aging with 950 ° C exhaust gas temperature upstream of the catalyst inlet (maximum bed temperature 1030 ° C). The aging time was 19 hours (see
  • Table 1 below contains the temperatures Tso at which 50% of the components considered are reacted in each case.
  • the particulate filters according to the invention GPF1 and GPF2 show a marked improvement in the aged compared to VGPF1
  • Alumina stabilized with lanthana was mixed with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria in water suspended. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate, wherein the
  • Coating over 100% of the substrate length was introduced into the porous filter wall.
  • the total loading of this filter was 100 g / l, the noble metal loading 2.60 g / l with a ratio of palladium to
  • Rhodium of 60: 13.75 The coated filter thus obtained was dried and then calcined. b) coating of the input channels
  • Alumina stabilized with lanthana was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia.
  • the weight ratio of aluminum oxide and oxygen storage component was 50:50.
  • the resulting suspension was then treated with a continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under a), wherein the filter walls of the substrate were coated in the input channels to a length of 25% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 58 g / l, the noble metal loading 2.30 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • Alumina stabilized with lanthana was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56:44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under b), wherein the filter walls of the substrate were coated in the output channels to a length of 25% of the filter length.
  • the loading of the outlet channel was 59 g / l, the noble metal loading 1.06 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 1: 2.
  • the thus obtained coated filter was dried and then calcined.
  • the total loading of this filter was thus 130 g / l, the total noble metal loading 3.44 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3. It is referred to below as VGPF2. Comparative Example 3
  • Alumina stabilized with lanthana was mixed with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria in water suspended. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70.
  • the resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate, the coating being introduced into the porous filter wall over 100% of the substrate length.
  • the loading of this filter was 100 g / l, the noble metal loading 2.07 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 45: 13.5.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined. b) coating of the input channels
  • Alumina stabilized with lanthana was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia.
  • the weight ratio of aluminum oxide and oxygen storage component was 50:50.
  • the resulting suspension was then treated with a continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under a), wherein the filter walls of the substrate were coated in the input channels to a length of 60% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 90 g / l, the precious metal loading 2.30 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • the total loading of this filter was thus 154 g / l, the total noble metal loading was 3.44 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3. It is referred to below as VGPF3.
  • Example 3
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56:44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate and in the input channels to a length of 60% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 83.33 g / l, the precious metal loading 2.87 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • the output channels of the filter were coated to a length of 60% of the filter length with the same coating suspension.
  • the coated filter thus obtained was again dried and then calcined.
  • the total loading of this filter was thus 100 g / l, the total noble metal loading 3.44 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 10: 3. He will
  • GPF3 GPF3.
  • the particulate filters VGPF2, VGF3 and GPF3 were aged together in an engine test bench aging. This consists of a fuel cut-off aging with 950 ° C exhaust gas temperature upstream of the catalyst inlet (maximum bed temperature 1030 ° C). The aging time was 76 hours (see Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218). Subsequently, the catalytically active particulate filters in the aged state were tested on an engine test bench in the so-called "light-off test” and in the "lambda sweep test". In the light-off test, the
  • Table 3 below contains the temperatures Tso in which 50% of the components considered are reacted in each case.
  • GPF3 shows a significant improvement in the aged compared to VGPF2 and VGPF3
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56/44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate and in the input channels to a length of 50% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 100 g / l, the noble metal loading 1.42 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • alumina stabilized with lanthana was combined with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia, and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria; suspended in water. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The suspension thus obtained was then under constant stirring with a palladium nitrate solution and a
  • the resulting coating suspension was used directly for coating the product obtained under a) Wall flow filter substrate used, wherein the filter walls of the substrate has been coated in the output channels to a length of 50% of the filter length.
  • the loading of the outlet channel was 100 g / l, the noble metal loading 1.42 g / l with a ratio of palladium to
  • Rhodium of 5: 1. The coated filter thus obtained was dried and then calcined. The total loading of this filter was thus 100 g / l, the total noble metal loading was 1.42 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1. It is referred to below as VGPF4
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56/44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate and in the input channels to a length of 55% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 91 g / l, the noble metal loading 1.16 g / l with a ratio of palladium to
  • Rhodium of 5 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • alumina stabilized with lanthana was combined with a first oxygen storage component containing 40% by weight of ceria, zirconia,
  • the resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under a), wherein the filter walls of the substrate were coated, namely in the
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56/44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate and in the input channels to a length of 60% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 83.33 g / l, the noble metal loading 1.06 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined. Coating of the output channels
  • lanthana stabilized alumina was used together with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria; suspended in water. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under a), wherein the filter walls of the substrate were coated, namely in the
  • Lanthanum oxide stabilized alumina was suspended in water along with an oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria.
  • Weight ratio of alumina and oxygen storage component was 56/44.
  • the suspension thus obtained was then combined with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution.
  • the resulting coating suspension was used directly for coating a commercially available wall flow filter substrate.
  • the coating suspension was coated on the filter walls of the substrate and indeed in the input channels to a length of 80% of the filter length.
  • the loading of the inlet channel was 62.5 g / l, the noble metal loading 0.79 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1.
  • the coated filter thus obtained was dried and then calcined.
  • lanthana stabilized alumina was used together with a first oxygen storage component comprising 40% by weight of ceria, zirconia, lanthana and praseodymia and a second oxygen storage component comprising 24% by weight of ceria, zirconia, lanthana and yttria; suspended in water. Both oxygen storage components were used in equal parts. The weight ratio of alumina and oxygen storage component was 30:70. The resulting suspension was then treated with continuous stirring with a palladium nitrate solution and a rhodium nitrate solution. The resulting coating suspension was used directly for coating the wall flow filter substrate obtained under a), wherein the filter walls of the substrate were coated, namely in the
  • the total loading of this filter was thus 100 g / l, the total noble metal loading was 1.42 g / l with a ratio of palladium to rhodium of 5: 1. It is referred to below as GPF5.
  • the particulate filters VGPF4, GPF4, GPF5 and GPF6 were tested on one
  • Air temperature of 21 ° C and a flow rate of 600 m3 / h were determined.
  • the values were normalized to VGPF4 for a better overview.
  • the inventive filters GPF4, GPF5 and GPF6 have a lower pressure loss than that
  • the statistical evaluation shows that it is particularly advantageous to distribute the washcoat on the largest possible surface on the filter walls with a concomitant low layer thickness, instead of covering only a small surface with a high layer thickness, since a high layer thickness as the main cause of a high exhaust back pressure is to be considered (Figure 2).
  • the particulate filters were together in one Engine tester aging aged. This consists of a push-off switch-off with 950 ° C exhaust gas temperature upstream of the catalyst inlet (maximum bed temperature 1030 ° C). The aging time was 19 hours (see Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Partikelfilter, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei katalytisch aktive Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass sich Beschichtung Y in den Kanälen E auf den Oberflächen OE und Beschichtung Z in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet.

Description

Katalytisch aktives Partikelfilter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein katalytisch aktives Partikelfilter, das sich insbesondere für die Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlen- wasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren eignet.
Abgase von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, also Benzinmotoren, werden in herkömmlichen Verfahren mit Hilfe von Dreiwege-Katalysatoren gereinigt. Diese sind in der Lage, die drei wesentlichen gasförmigen Schadstoffe des Motors, nämlich Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide, gleichzeitig zu unschädlichen Komponenten umzusetzen.
Neben diesen gasförmigen Schadstoffen enthält das Abgas von Benzin- motoren aber auch feinste Partikel (PM), die aus der unvollständigen
Verbrennung des Kraftstoffs resultieren und im Wesentlichen aus Ruß bestehen. Im Unterschied zur Partikelemission von Dieselmotoren sind die Partikel im Abgas stöchiometrisch betriebener Verbrennungsmotoren sehr klein und weisen eine durchschnittliche Partikelgröße kleiner 1 pm auf.
Typische Partikelgrößen liegen im Bereich 10 bis 200 nm. Des Weiteren ist die emittierte Partikelmenge sehr gering und bewegt sich im Bereich von 2 bis 4 mg/km.
Mit der europäischen Abgasnorm EU-6c ist eine Umstellung des Grenzwertes für solche Partikel vom Partikelmassengrenzwert auf einen kritischeren Partikelzahlgrenzwert von 6 x 10n/km (im Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle - WLTP) verbunden. Damit entsteht Bedarf nach
Abgasreinigungskonzepten für stöchiometrisch betriebene Verbrennungs- motoren, die effektiv arbeitende Einrichtungen zur Entfernung von Partikeln umfassen. Im Bereich der Reinigung von Abgas von mager betriebenen Motoren, also insbesondere von Dieselmotoren, haben sich Wandflussfilter aus
keramischen Materialien, wie z.B. Siliciumcarbid, Aluminiumtitanat und Cordierit bewährt. Diese sind aus einer Vielzahl von parallelen Kanälen aufgebaut, die durch poröse Wände gebildet werden. Die Kanäle sind wechselseitig an einem der beiden Enden des Filters verschlossen, so dass Kanäle A gebildet werden, die an der ersten Seite des Filters offen und auf der zweiten Seite des Filters verschlossen sind, sowie Kanäle B, die an der ersten Seite des Filters verschlossen und auf der zweiten Seite des Filters offen sind. Das beispielsweise in die Kanäle A einströmende Abgas kann den Filter nur über die Kanäle B wieder verlassen, und muss zu diesem Zweck durch die porösen Wände zwischen den Kanälen A und B durchfließen. Beim Durchtritt des Abgases durch die Wand werden die Partikel zurückgehalten und das Abgas gereinigt.
Die so zurückgehaltenen Partikel müssen nachfolgend abgebrannt bzw. oxidiert werden, um ein Verstopfen des Filters bzw. einen inakzeptablen Anstieg des Gegendrucks des Abgassystems zu verhindern. Zu diesem Zweck wird beispielsweise das Wandflussfilter mit katalytisch aktiven Beschichtungen versehen, die die Zündtemperatur von Ruß herabsetzen.
Es ist bereits bekannt, solche Beschichtungen auf die porösen Wände zwischen den Kanälen aufzubringen (sogenannte auf-Wand-Beschichtung) oder in die porösen Wände einzubringen (sogenannte in-Wand- Beschichtung). Die EP 1 657 410 A2 beschreibt auch bereits eine
Kombination beider Beschichtungsarten, d.h. ein Teil des katalytisch aktiven Materials liegt in den porösen Wänden und ein anderer Teil auf den porösen Wänden vor.
Das Konzept, Partikel mittels Wandflussfiltern aus dem Abgas zu entfernen, ist bereits auf die Reinigung von Abgas von mit stöchiometrischem
Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren übertragen worden, siehe zum Beispiel die EP 2042226 A2. Gemäß deren Lehre trägt ein Wandflussfilter zwei übereinander angeordnete Schichten, wobei eine in der porösen Wand und die andere auf der porösen Wand angeordnet sein kann.
Ein ähnliches Konzept verfolgt die DE 102011050788 Al. Dort enthalten die porösen Filterwände ein Katalysatormaterial eines Drei-Wege-Katalysators, während zusätzlich ein Katalysatormaterial eines Drei-Wege-Katalysators auf Teilbereiche der Filterwände aufgebracht ist.
Weitere Dokumente, die mit katalytisch aktiven Beschichtungen versehene Filtersubstrate beschreiben, sind EP 3205388 Al, EP 3207977 Al, EP 3207978 Al, EP 3207987 Al, EP 3207989 Al, EP 3207990 Al und EP 3162428 Al.
Es besteht weiter Bedarf nach katalytisch aktiven Partikelfiltern, die die Funktionalitäten eines Partikelfilters und eines Dreiwegekatalysators vereinen und dabei die künftig geltenden Grenzwerte einzuhalten erlauben.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Partikelfilter zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoffgemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die
Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch
gekennzeichnet, dass sich Beschichtung Y in den Kanälen E auf den
Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des
Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt und sich Beschichtung Z in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt.
Die Beschichtungen Y und Z sind Dreiwege-katalytisch aktiv, insbesondere bei Betriebstemperaturen von 250 bis 1100 °C. Sie enthalten üblicherweise ein oder mehrere Edelmetalle, die auf einem oder mehreren Träger- materialien fixiert sind, sowie ein oder mehrere Sauerstoffspeicher- komponenten. Die Beschichtungen Y und Z umfassen gleiche Sauerstoffspeicher- komponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle in
verschiedenen, bevorzugt aber in gleichen Mengen. Die Beschichtungen Y und Z enthalten daneben gleiche oder verschiedene Edelmetalle in gleichen oder verschiedenen Mengen.
Als Edelmetalle kommen insbesondere Platin, Palladium und Rhodium in Frage, wobei Palladium, Rhodium oder Palladium und Rhodium bevorzugt und Palladium und Rhodium besonders bevorzugt sind.
Bezogen auf das erfindungsgemäße Partikelfilter ist der Anteil von Rhodium am gesamten Edelmetallgehalt insbesondere größer oder gleich 10 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich 50-100% des gesamten Rhodiumanteils in der Schicht Y und 50-100% des gesamten Palladiumanteils in der Schicht Z. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform befinden sich 75-100% des gesamten Rhodiumanteils in der Schicht Y und 75-100% des gesamten Palladiumabteils in der Schicht Z.
Die porösen Wände des erfindungsgemäßen Partikelfilters selbst sind bevorzugt frei von Edelmetallen. Im Rahmen der Erfindung kann es
Vorkommen, dass etwas Washcoat der Schichten Y und Z beim Beschichten in die Oberflächenporen des Wandflussfilters eindringt. Erfindungsgemäß ist dies jedoch soweit wie möglich zu vermeiden. Generell liegt die Menge an Washcoat, welche in die oberflächigen Regionen der porösen Filterwand eindringt bei <20% mehr bevorzugt bei < 10% und ganz bevorzugt bei <5% bezogen auf das Gewicht des verwendeten Washcoats.
Da es sich vorliegend um Aufwandbeschichtungen handelt, weisen diese eine gewisse Erhebung über die Wandoberfläche auf. Die Dicke der beiden Schichten liegt aber in der Regel zwischen 5 - 250 Mm, vorzugsweise 7,5 - 225 Mm und ganz bevorzugt zwischen 10 - 200 Mm, wobei die Dicke der Schicht bevorzugt in der Mitte eines jeweiligen Kanals bestimmt wird und nicht in den Ecken. Zur Bestimmung der Schichtdicke eignen sich dem Fachmann bekannte, gängige Analysemethoden, wie zum Beispiel
Rasterelektronenmikroskopie.
Die Edelmetalle werden üblicherweise in Mengen von 0,15 bis 5 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters eingesetzt.
Als Trägermaterialien für die Edelmetalle kommen alle dem Fachmann für diesen Zweck geläufigen Materialien in Betracht. Solche Materialien sind insbesondere Metalloxide mit einer BET-Oberfläche von 30 bis 250 m2/g, bevorzugt von 100 bis 200 m2/g (bestimmt nach DIN 66132 - neueste Fassung am Anmeldetag).
Besonders geeignete Trägermaterialien für die Edelmetalle sind ausgewählt aus der Reihe bestehend aus Aluminiumoxid, dotiertes Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Titandioxid und Mischoxiden aus einem oder mehreren davon. Dotierte Aluminiumoxide sind beispielsweise Lanthanoxid-, Zirkoniumoxid- und/oder Titanoxid-dotierte Aluminiumoxide. Mit Vorteil wird Lanthan- stabilisiertes Aluminiumoxid eingesetzt, wobei Lanthan in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 6 Gew.-%, jeweils berechnet als La2Ü3 und bezogen auf das Gewicht des stabilisierten Aluminiumoxides, verwendet wird. Ein weiteres geeignetes Trägermaterial ist Lanthan-stabilisiertes
Aluminiumoxid, dessen Oberfläche mit Lanthanoxid, mit Bariumoxid oder mit Strontiumoxid beschichtet ist. Als Sauerstoffspeicherkomponente kommen insbesondere Cer/Zirkonium/ Seltenerdmetall-Mischoxide in Frage. Der Begriff„Cer/Zirkonium/
Seltenerdmetall-Mischoxid" im Sinne vorliegender Erfindung schließt physikalische Mischungen aus Ceroxid, Zirkoniumoxid und Seltenerdoxid aus. Vielmehr sind„Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide" durch eine weitgehend homogene, dreidimensionale Kristallstruktur gekennzeichnet, die idealerweise frei ist von Phasen aus reinem Ceroxid, Zirkoniumoxid bzw. Seltenerdoxid. Je nach Herstellungsverfahren können aber auch nicht vollständig homogene Produkte entstehen, die in der Regel ohne Nachteil verwendet werden können.
Im Übrigen umfasst der Begriff Seltenerdmetall bzw. Seltenerdmetalloxid im Sinne vorliegender Erfindung kein Cer bzw. kein Ceroxid.
Als Seltenerdmetalloxide in den Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxiden kommen beispielsweise Lanthanoxid, Yttriumoxid, Praseodymoxid,
Neodymoxid und/oder Samariumoxid in Betracht.
Bevorzugt sind Lanthanoxid, Yttriumoxid und/oder Praseodymoxid.
Besonders bevorzugt sind Lanthanoxid und/oder Yttriumoxid und ganz besonders bevorzugt sind Lanthanoxid und Yttriumoxid, Yttriumoxid und Praseodymoxid, sowie Lanthanoxid und Praseodymoxid.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Sauerstoff- speicherkomponenten frei von Neodymoxid.
Erfindungsgemäß kann das Masseverhältnis von Ceroxid zu Zirkoniumoxid in den Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxiden in weiten Grenzen variieren. Es beträgt beispielsweise 0,1 bis 1,5, bevorzugt 0,2 bis 1 oder 0,3 bis 0,5. Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Yttriumoxid enthalten, so ist dessen Anteil insbesondere 5 bis 15 Gew.-%.
Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Praseodymoxid enthalten, so ist dessen Anteil insbesondere 2 bis 10 Gew.- %.
Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Lanthanoxid und Yttriumoxid enthalten, so ist dessen Massenverhältnis insbesondere 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,125 - 0,75 und ganz bevorzugt 0,15 - 0,5.
Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Lanthanoxid und Praseodymoxid enthalten, so ist dessen Massenverhältnis insbesondere 0,1 bis 2, vorzugsweise 0,125 - 1,7 und ganz bevorzugt 0,15 - 1,5.
Üblicherweise enthalten die Beschichtungen Y und Z Sauerstoffspeicher- komponenten in Mengen von 15 bis 120 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.
Das Masseverhältnis von Trägermaterialien und Sauerstoffspeicher- komponenten in den Beschichtungen Y und Z beträgt üblicherweise 0,3 bis 1,5, beispielsweise 0,4 bis 1,3.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten eine oder beide der Beschichtungen Y und Z eine Erdalkaliverbindung wie z.B. Strontium- oxid, Bariumoxid oder Bariumsulfat. Die Menge an Bariumsulfat je
Beschichtung beträgt insbesondere 2 bis 20 g/l Volumen des Wandfluss- filters.
In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten eine oder beide der Beschichtungen Y und Z Additive wie Seltenerdverbindungen wie z.B. Lanthanoxid und/oder Binder, wie z.B. Aluminiumverbindungen. Diese Additive werden in Mengen verwendet, die in weiten Grenzen variieren können und die der Fachmann im konkreten Fall mit einfachen Mitteln bestimmen kann.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die
Beschichtungen Y und Z Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente.
In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Beschichtungen X und Y Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Praseodymoxid und Lanthanoxid umfassende
Sauerstoffspeicherkomponente.
In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Beschichtungen X und Y Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium, eine erste Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente, sowie eine zweite Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Praseodymoxid umfassende Sauerstoffspeicher-komponente.
Die Beschichtungen Y und Z umfassen in Ausführungsformen jeweils Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid in Mengen von 20 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 60 Gew.-%, sowie die Sauerstoffspeicher- komponente in Mengen von 30 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die
Beschichtung Y ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 55 bis 90 %, insbesondere über 57 bis 85 % der Länge L des Wandflussfilters. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die
Beschichtung Y ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65% der Länge L des Wandflussfilters. Die Beladung des Wandflussfilters mit Beschichtung Y beträgt bevorzugt 33 bis 125 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die
Beschichtung Z ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters über 55 bis 90 %, insbesondere über 57 bis 85 % der Länge L des Wandflussfilters. . In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die
Beschichtung Z ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65% der Länge L des Wandflussfilters. Die Beladung des Wandflussfilters mit Beschichtung Z beträgt bevorzugt 33 bis 125 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beträgt die Summe der Längen von Beschichtung Y und Beschichtung Z 110 bis 180 % der Länge L, vorzugsweise 114 bis 170 % der Länge L und besonders bevorzugt um 120 bis 130 % der Länge L.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten die
Beschichtungen Y und Z keinen Zeolithen und kein Molsieb.
Die Gesamtbeladung des erfindungsgemäßen Partikelfilters mit den
Beschichtungen Y und Z beträgt insbesondere 40 bis 150 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Partikelfilter, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass
Beschichtung Y sich in den Kanälen E auf den Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,
Beschichtung Z sich in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,
und die Beschichtungen Y und Z Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Sauerstoff- speicherkomponente in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z enthält, wobei
die Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid oder Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid oder eine Mischung aus zwei Sauerstoffspeicherkomponenten umfasst, wobei eine Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid,
Lanthanoxid und Yttriumoxid und die andere Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid enthält.
Wandflussfilter, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, sind bekannt und am Markt erhältlich. Sie bestehen beispielsweise aus Silicium-Carbid, Aluminium-Titanat oder Cordierit, haben beispielsweise eine Zelligkeit von 200 bis 400 Zellen pro Inch und üblicherweise eine Wandstärke zwischen 6 und 12 Mil, bzw. 0,1524 und 0,305 Millimeter Sie weisen in unbeschichtetem Zustand beispielsweise Porositäten von 50 bis 80, insbesondere 55 bis 75% auf. Ihre durchschnittliche Porengröße beträgt in unbeschichtetem Zustand beispielsweise 10 bis 25 Mikrometer. In der Regel sind die Poren des Wandflussfilters sogenannte offene Poren, das heißt sie haben eine Verbindung zur den Kanälen. Des Weiteren sind die Poren in der Regel untereinander verbunden. Dies ermöglicht einerseits die leichte Beschichtung der inneren Porenoberflächen und andererseits eine leichte Passage des Abgases durch die porösen Wände des Wandflussfilters.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Partikelfilters kann nach dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen, so etwa dadurch, dass eine Beschichtungssuspension, die üblicherweise Washcoat genannt wird, mittels eines der üblichen Tauchbeschichtungsverfahren bzw. Pump- und Saug-Beschichtungsverfahren auf das Wandflussfilter appliziert wird.
Thermische Nachbehandlung bzw. Kalzination schließen sich üblicherweise an.
Die Beschichtungen Y und Z werden in getrennten und aufeinander- folgenden Beschichtungsschritten erhalten.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die durchschnittliche Porengröße des Wandflussfilters und die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien aufeinander abgestimmt werden müssen, um eine auf-Wand- Beschichtung oder eine in-Wand-Beschichtung zu erzielen. In Fall der in- Wand-Beschichtung muss die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien klein genug sein, um in die Poren des Wandflussfilters
einzudringen. Dagegen muss im Fall der auf-Wand-Beschichtung die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien groß genug sein, um nicht in die Poren des Wandflussfilters einzudringen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die
Beschichtungssuspensionen zur Herstellung der Beschichtungen Y und Z bis zu einer Partikelgrößenverteilung von dso = 4 bis 8 pm und d99 = 22 bis 16 pm gemahlen.
Das erfindungsgemäße Partikelfilter eignet sich hervorragend zur
Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und
Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff- Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren. Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Abgas über ein erfindungsgemäßes Partikelfilter geleitet wird.
Dabei kann das Abgas so über ein erfindungsgemäßes Partikelfilter geleitet werden, dass es durch die Kanäle E in das Partikelfilter eintritt und es durch Kanäle A wieder verlässt.
Es ist aber auch möglich, dass das Abgas durch die Kanäle A in das Partikel- filter eintritt und es durch Kanäle E wieder verlässt.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Partikelfilter, das ein Wandflussfilter der Länge L (1) mit Kanälen E (2) und Kanälen A (3) umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten Ende (4) und einem zweiten Ende (5) des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände (6) getrennt sind, die Oberflächen OE (7) bzw. OA (8) bilden und wobei die Kanäle E (2) am zweiten Ende (5) und die Kanäle A (3) am ersten Ende (4) verschlossen sind. Beschichtung Y (9) befindet sich in den Kanälen E (2) auf den
Oberflächen OE (7) und Beschichtung Z (10) in den Kanälen A (3) auf den Oberflächen OA (8).
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutert.
Vergleichsbeispiel 1
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die
Beschichtung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug 75 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Er wird nachstehend als VGPF1 bezeichnet.
Beispiel 1
Beschichtung der Eingangs und Ausgangskanäle:
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar zuerst in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62,5 g/l, die Edelmetallbeladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von
Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die
Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschichtungssuspension beschichtet. Der so erhaltene
beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 75 g/l, die Gesamtedelmetall- beladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 :
1. Er wird nachstehend als GPF1 bezeichnet.
Beispiel 2
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die
Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar zuerst in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filter- länge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62,5 g/l, die Edelmetall- beladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschichtungssuspension beschichtet. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 75 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF2 bezeichnet. Katalytische Charakterisierung
Die Partikelfilter VGPF1, GPF1 und GPF2 wurden zusammen in einer Motor- prüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schubabschaltungs- alterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 19 Stunden (siehe
Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218).
Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Light- off Test" und im „lambda Sweeptest" getestet. Bei dem Light-off Test wird das
Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt (l =0,999 mit ±3,4% Amplitude).
Die nachfolgende Tabelle 1 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.
Figure imgf000017_0001
Tabelle 1
Das dynamische Umsatzverhalten der Partikelfilter im lambda Sweeptest wurde in einem Bereich von l = 0,99 - 1,01 bei einer konstanten
Temperatur von 510°C bestimmt. Die Amplitude von l betrug dabei ±3,4%. Tabelle 2 enthält den Umsatz am Schnittpunkt der CO- und der NOx- Umsatzkurven, sowie den zugehörigen HC-Umsatz der gealterten
Partikelfilter.
Figure imgf000018_0001
Tabelle 2
Die erfindungsgemäßen Partikelfilter GPF1 und GPF2 zeigen gegenüber VGPF1 im gealterten Zustand eine deutliche Verbesserung beim
Anspringverhalten und beim dynamischen CO/NOx-Umsatz.
Vergleichsbeispiel 2:
a) Aufbringen der Inwandbeschichtung :
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die
Beschichtung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 2,60 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu
Rhodium von 60 : 13,75. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. b) Beschichtung der Eingangskanäle
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 50: 50. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 25 % der Filterlänge. Die Beladung des Eingangskanals betrug 58 g/l, die Edelmetallbeladung 2,30 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. c) Beschichtung der Ausgangskanäle
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter b) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Ausgangskanälen auf eine Länge von 25 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 59 g/l, die Edelmetallbeladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 1 : 2. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 130 g/l, die Gesamtedelmetall- beladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird nachstehend als VGPF2 bezeichnet. Vergleichsbeispiel 3:
a) Aufbringen der Inwandbeschichtung :
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die Beschicht- ung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Beladung dieses Filters betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 2,07 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 45 : 13,5. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. b) Beschichtung der Eingangskanäle
Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 50: 50. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Eingangskanals betrug 90 g/l, die Edelmetallbeladung 2,30 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 154 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird nachstehend als VGPF3 bezeichnet. Beispiel 3
Beschichtung der Eingangskanäle
a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 83,33 g/l, die Edelmetallbeladung 2,87 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschicht- ungssuspension beschichtet. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird
nachstehend als GPF3 bezeichnet.
Katalytische Charakterisierung
Die Partikelfilter VGPF2, VGF3 und GPF3 wurden zusammen in einer Motor- prüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schubabschaltungs- alterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 76 Stunden (siehe Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218). Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Light- off Test" und im „lambda Sweeptest" getestet. Bei dem Light-off Test wird das
Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt (l =0,999 mit ±3,4% Amplitude).
Die nachfolgende Tabelle 3 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.
Figure imgf000022_0001
Tabelle 3
Das dynamische Umsatzverhalten der Partikelfilter im lambda Sweeptest wurde in einem Bereich von l = 0,99 - 1,01 bei einer konstanten
Temperatur von 510°C bestimmt. Die Amplitude von l betrug dabei ±3,4%. Tabelle 4 enthält den Umsatz am Schnittpunkt der CO- und der NOx- Umsatzkurven, sowie den zugehörigen HC-Umsatz der gealterten
Partikelfilter.
Figure imgf000022_0002
Tabelle 4 Der erfindungsgemäße Partikelfilter GPF3 zeigt gegenüber VGPF2 und VGPF3 im gealterten Zustand eine deutliche Verbesserung beim
Anspringverhalten und beim dynamischen CO/NOx-Umsatz. Vergleichsbeispiel 4:
Beschichtung der Eingangskanäle
a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 50 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.
Beschichtung der Ausgangskanäle
b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff-speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher-komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer
Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Ausgangskanälen auf eine Länge von 50 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu
Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel-metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als VGPF4
bezeichnet.
Beispiel 4
Beschichtung der Eingangskanäle
a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 55 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 91 g/l, die Edelmetallbeladung 1.16 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu
Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.
Beschichtung der Ausgangskanäle
b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid,
Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den
Ausgangskanälen auf eine Länge von 55 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 91 g/l, die Edelmetallbeladung 1.16 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene
beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF3 bezeichnet.
Beispiel 5
Beschichtung der Eingangskanäle
a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 83.33 g/l, die Edelmetallbeladung 1.06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Beschichtung der Ausgangskanäle
b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den
Ausgangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 83.33 g/l, die Edelmetallbeladung 1.06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF4 bezeichnet.
Beispiel 6
Beschichtung der Eingangskanäle
a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das
Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 80 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62.5 g/l, die Edelmetallbeladung 0.79 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.
Beschichtung der Ausgangskanäle
b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den
Ausgangskanälen auf eine Länge von 80 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 62.5 g/l, die Edelmetallbeladung 0.79 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die
Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF5 bezeichnet.
Katalytische Charakterisierung
Die Partikelfilter VGPF4, GPF4, GPF5 und GPF6 wurden an einem
Kaltblasprüfstand bezüglich des Abgasgegendrucks verglichen.
Die nachfolgende Tabelle 5 enthält Druckverlustdaten die bei einer
Lufttemperatur von 21°C und einem Volumenstrom von 600 m3/h bestimmt wurden. Die Werte wurden zur besseren Übersicht auf VGPF4 normiert.
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Tabelle 5
Die erfindungsgemäßen Filter GPF4, GPF5 und GPF6 weisen allesamt überraschenderweise einen geringeren Druckverlust auf, als das
Vergleichsbeispiel VGPF4, obwohl diese eine größere Oberfläche der
Filterwände bedecken. Dies ist durchaus überraschend, da man eigentlich davon ausgehen konnte, dass längere Beschichtungen einen höheren Abgasgegendruck verursachen, da hier mehr Abgas durch die katalytischen Beschichtungen strömen muss, da dadurch weniger Abgas durch die ohne Beschichtung versehene Filterwand strömen kann.
Des Weiteren wurde systematisch untersucht, welches die Haupteffekte sind, die für einen möglichst geringen Abgasgegendruck verantwortlich sind. Hierbei wurden verschiedene Filter mit unterschiedlichen Zonenlängen (Faktor A) und Washcoatschichtdicken (Faktor B) präpariert und
gegeneinander verglichen. Alle Filter hatten dieselbe
Gesamtwashcoatbeladung und den gleichen Edelmetallgehalt.
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Tabelle 6
Die statistische Auswertung zeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, den Washcoat auf einer möglichst großen Oberfläche auf den Filterwänden mit einer dadurch einhergehenden geringen Schichtdicke zu verteilen, anstatt nur eine geringe Oberfläche mit einer hohen Schichtdicke zu bedecken, da eine hohe Schichtdicke als Hauptursache für einen hohen Abgasgegendruck anzusehen ist (Figur 2). Zudem wurden die Partikelfilter zusammen in einer Motorprüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schub- abschaltungsalterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 19 Stunden (siehe Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218).
Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Lambda Sweeptest" getestet. Überraschenderweise zeigt die statistische Auswertung der Testergebnisse auch einen signifikanten Vorteil im Lambda Sweeptest, wenn die katalytische Beschichtung mit einer geringen Schichtdicke auf einer möglichst großen Oberfläche aufgebracht wird (Figur 3).
Zusätzlich wurde untersucht inwieweit sich eine Ausführungsform bestehend aus einer kurzen und einer langen Zone von einer Ausführungsform bestehend aus zwei langen Zonen unterscheidet. Hierfür wurde ein erfindungsgemäßer Filter mit Zonenlängen von jeweils 60% der Filterlänge gegen einen Vergleichsfilter mit Zonenlängen von 90% im Einlasskanal und 30% im Auslasskanal verglichen. In dem Light-off Test, bei dem das
Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt wird (l =0,999 mit ±3,4%
Amplitude), zeigt sich, dass der erfindungsgemäße Filter mit Zonenlängen von jeweils 60% die entsprechenden Abgaskomponenten bei niedrigeren Temperaturen konvertieren kann als der nicht erfindungsgemäße Filter mit Zonenlängen von 90% und 30%. Die nachfolgende Tabelle 7 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.
Figure imgf000029_0001
Tabelle 7

Claims

Patentansprüche
1. Partikelfilter zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlen- wasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoffgemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, das ein
Wandflussfilter der Länge L und zwei Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die Beschichtungen Y und Z gleiche
Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für
Edelmetalle umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass sich Beschichtung Y in den Kanälen E auf den Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt und sich Beschichtung Z in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt.
2. Partikelfilter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die
Beschichtung Y ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters auf 57 bis 65 % der Länge L des Wandflussfilters erstreckt.
3. Partikelfilter gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Beschichtung Z ausgehend vom zweiten Ende des
Wandflussfilters auf 57 bis 65 % der Länge L des Wandflussfilters erstreckt.
4. Partikelfilter gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z eine Dicke besitzen, die zwischen 5 - 250 pm liegt.
5. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z jeweils ein oder mehrere Edelmetalle, die auf einem oder mehreren Trägermaterialien fixiert sind, sowie ein oder mehrere Sauerstoffspeicherkomponenten enthalten.
6. Partikelfilter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z jeweils die Edelmetalle Platin, Palladium und/oder Rhodium enthalten.
7. Partikelfilter gemäß Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z jeweils die Edelmetalle Palladium,
Rhodium oder Palladium und Rhodium enthalten.
8. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermaterialien für die Edelmetalle Metalloxide mit einer BET-Oberfläche von 30 bis 250 m2/g (bestimmt nach DIN 66132) sind.
9. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermaterialien für die Edelmetalle ausgewählt sind aus der Reihe bestehend aus Aluminiumoxid, dotiertes Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Titandioxid und Mischoxiden aus einem oder mehreren davon.
10. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z als
Sauerstoffspeicher-komponente ein Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall- Mischoxide enthalten.
11. Partikelfilter gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall- Mischoxide als Seltenerd metalloxid
Lanthanoxid, Yttriumoxid, Praseodymoxid, Neodymoxid und/oder
Samariumoxid enthalten
12. Partikelfilter gemäß Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetalloxid Lanthanoxid und Yttriumoxid, Yttriumoxid und Praseodymoxid oder Lanthanoxid und Praseodymoxid enthalten.
13. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z beide Lanthan- stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente umfassen.
14. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen Y und Z beide Lanthan- stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Praseodymoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente umfassen.
15. Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei gleiche Zusammensetzung aufweisende Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch
gekennzeichnet, dass
Beschichtung Y sich in den Kanälen E auf den Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,
Beschichtung Z sich in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,
und die Beschichtungen Y und Z Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Sauerstoff- speicherkomponente in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z enthält, wobei
die Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid oder Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid oder eine Mischung aus zwei Sauerstoffspeicherkomponenten umfasst, wobei eine Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid,
Lanthanoxid und Yttriumoxid und die andere Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid enthält.
16. Verfahren zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasser- stoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem
Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas über ein Partikelfilter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 geleitet wird.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3501647A1 (de) 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501648B1 (de) * 2017-12-19 2023-10-04 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501646A1 (de) 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
GB2583581B (en) * 2019-03-29 2022-06-15 Johnson Matthey Plc A catalyst article and the use thereof for filtering fine particles
US20220168721A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-02 Umicore Ag & Co. Kg Catalytically active particulate filter
CN113412145A (zh) * 2019-03-29 2021-09-17 优美科股份公司及两合公司 催化活性微粒过滤器
DE102022002854A1 (de) 2022-08-05 2024-02-08 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz und Oxidationsfunktion

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1657410A2 (de) 2004-11-11 2006-05-17 Cataler Corporation Filterkatalysator
EP2042226A2 (de) 2007-09-27 2009-04-01 Umicore AG & Co. KG Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
US20110030346A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Basf Se Treatment System for Gasoline Engine Exhaust Gas
US20110252773A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Basf Corporation Gasoline Engine Emissions Treatment Systems Having Particulate Filters
DE102011050788A1 (de) 2011-06-01 2012-12-06 Ford Global Technologies, Llc. Abgasnachbehandlungsvorrichtung und -verfahren für einen Ottomotor
DE102013207415A1 (de) * 2012-04-24 2013-10-24 Johnson Matthey Public Limited Company Filtersubstrat, das einen Dreiwegekatalysator umfasst
DE102014104748A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-09 Johnson Matthey Public Limited Company Filtersubstrat, das einen Dreiwegekatalysator umfasst.
DE102015212788A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalytisch aktives Partikelfilter
EP3162428A1 (de) 2015-10-30 2017-05-03 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3205388A1 (de) 2014-10-09 2017-08-16 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3207978A1 (de) 2014-10-17 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3207987A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator
EP3207989A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator
EP3207977A1 (de) 2014-10-17 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3207990A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335023A (en) 1980-01-24 1982-06-15 Engelhard Corporation Monolithic catalyst member and support therefor
WO1995035152A1 (en) 1994-06-17 1995-12-28 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
FR2748740B1 (fr) 1996-05-15 1998-08-21 Rhone Poulenc Chimie Composition a base d'oxyde de cerium et d'oxyde de zirconium a haute surface specifique et a capacite elevee de stockage d'oxygene, procede de preparation et utilisation en catalyse
US6348430B1 (en) 1997-06-20 2002-02-19 Degussa Ag Exhaust gas treatment catalyst for internal combustion engines with two catalytically active layers on a carrier structure
DE19726322A1 (de) 1997-06-20 1998-12-24 Degussa Abgasreinigungskatalysator für Verbrennungsmotoren mit zwei katalytisch aktiven Schichten auf einem Tragkörper
EP1046423B8 (de) 1999-04-23 2007-11-21 Umicore AG & Co. KG Mehrschichtiger Edelmetall-enthaltender Abgaskatalysator und seine Herstellung
US6294140B1 (en) 1999-04-23 2001-09-25 Degussa Ag Layered noble metal-containing exhaust gas catalyst and its preparation
EP1328343A1 (de) 2000-09-29 2003-07-23 OMG AG & Co. KG Katalytischer russfilter und dessen verwendung in der behandlung eines mageren abgases
CN1234453C (zh) 2002-08-07 2006-01-04 昆明贵研催化剂有限责任公司 贵金属－稀土废气净化催化剂
US7875250B2 (en) 2003-12-11 2011-01-25 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment device, and methods of making the same
DE102004040549B4 (de) * 2004-08-21 2017-03-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch beschichtetes Partikelfilter und seine Verwendung
US7722829B2 (en) 2004-09-14 2010-05-25 Basf Catalysts Llc Pressure-balanced, catalyzed soot filter
JP4768260B2 (ja) 2004-12-27 2011-09-07 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
DE102005005663A1 (de) 2005-02-08 2006-08-17 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Partikelfilter
JP4648089B2 (ja) 2005-05-27 2011-03-09 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP4687389B2 (ja) 2005-10-26 2011-05-25 マツダ株式会社 排気ガス浄化触媒
US8119075B2 (en) * 2005-11-10 2012-02-21 Basf Corporation Diesel particulate filters having ultra-thin catalyzed oxidation coatings
RU2398629C2 (ru) 2006-02-17 2010-09-10 Родиа Операсьон Композиция на основе оксидов циркония, церия, иттрия, лантана и другого редкоземельного элемента, способ получения и применение в катализе
PL2038046T3 (pl) 2006-06-29 2018-09-28 Umicore Ag & Co. Kg Dwuwarstwowy katalizator trójdrożny i jego zastosowanie
CN100427205C (zh) 2006-09-06 2008-10-22 天津化工研究设计院 一种降低冷起动尾气排放净化催化剂的制备方法
DE502006004606D1 (de) 2006-10-06 2009-10-01 Umicore Ag & Co Kg Stickoxidspeicherkatalysator mit abgesenkter Entschwefelungstemperatur
JP5100244B2 (ja) 2006-10-12 2012-12-19 第一稀元素化学工業株式会社 ジルコニア・セリア・イットリア系複合酸化物及びその製造方法
EP1974809B1 (de) 2007-03-19 2010-09-29 Umicore AG & Co. KG Doppelschichtiger Dreiweg-Katalysator
DE502007004776D1 (de) 2007-03-19 2010-09-30 Umicore Ag & Co Kg Palladium-Rhodium Einfachschicht Katalysator
US8007750B2 (en) 2007-07-19 2011-08-30 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
EP2042225B2 (de) 2007-09-28 2017-07-12 Umicore AG & Co. KG Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
US7871452B2 (en) * 2007-10-01 2011-01-18 Mazda Motor Corporation Particulate filter
EP3536919A1 (de) 2008-02-05 2019-09-11 BASF Corporation Emissionsbehandlungssysteme für benzinmotoren mit partikelfilter
DE102008010388B4 (de) 2008-02-21 2015-04-16 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Beschichtung eines Dieselpartikelfilters und damit hergestelltes Dieselpartikelfilter
GB0812544D0 (en) 2008-07-09 2008-08-13 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean burn IC engine
KR101028548B1 (ko) 2008-09-05 2011-04-11 기아자동차주식회사 배기가스 정화장치
DE502008003033D1 (de) 2008-11-04 2011-05-12 Umicore Ag & Co Kg Dieselpartikelfilter mit verbesserten Staudruckeigenschaften
GB0903262D0 (en) * 2009-02-26 2009-04-08 Johnson Matthey Plc Filter
PL2322773T3 (pl) 2009-10-28 2017-01-31 Umicore Ag & Co. Kg Technologia oczyszczania spalin z silników spalinowych
FR2959735B1 (fr) 2010-05-06 2012-06-22 Rhodia Operations Composition a base d'oxydes de zirconium, de cerium d'au moins une autre terre rare, a porosite specifique, procede de preparation et utilisation en catalyse.
US8722000B2 (en) 2011-03-29 2014-05-13 Basf Corporation Multi-component filters for emissions control
RU2609025C2 (ru) 2011-07-13 2017-01-30 Хальдор Топсеэ А/С Катализированный фильтр твердых частиц и способ приготовления катализированного фильтра твердых частиц
JP5724856B2 (ja) 2011-12-02 2015-05-27 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
WO2013145266A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 トヨタ自動車株式会社 パティキュレートフィルタ
EP2650042B2 (de) 2012-04-13 2020-09-02 Umicore AG & Co. KG Schadstoffminderungssystem für Benzinfahrzeuge
JP5982987B2 (ja) 2012-04-23 2016-08-31 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒材を含有する排気ガス浄化用触媒
GB2513364B (en) * 2013-04-24 2019-06-19 Johnson Matthey Plc Positive ignition engine and exhaust system comprising catalysed zone-coated filter substrate
GB201219600D0 (en) 2012-10-31 2012-12-12 Johnson Matthey Plc Catalysed soot filter
JP5954159B2 (ja) 2012-12-18 2016-07-20 マツダ株式会社 触媒付パティキュレートフィルタ
US9266092B2 (en) 2013-01-24 2016-02-23 Basf Corporation Automotive catalyst composites having a two-metal layer
GB201302686D0 (en) 2013-02-15 2013-04-03 Johnson Matthey Plc Filter comprising three-way catalyst
WO2014178633A1 (ko) 2013-05-02 2014-11-06 희성촉매 주식회사 가솔린직접분사엔진 매연여과용 촉매식 필터
DE102013210270A1 (de) * 2013-06-03 2014-12-04 Umicore Ag & Co. Kg Dreiwegkatalysator
GB2520776A (en) 2013-12-02 2015-06-03 Johnson Matthey Plc Wall-flow filter comprising catalytic washcoat
FR3020091A1 (fr) 2014-04-22 2015-10-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Filtre a particules
EP3045226A1 (de) 2015-01-19 2016-07-20 Umicore AG & Co. KG Doppelschichtiger Dreiweg-Katalysator mit verbesserter Alterungsstabilität
CN107249736B (zh) 2015-02-17 2020-05-01 株式会社科特拉 排气净化用催化剂
JP6472677B2 (ja) 2015-02-17 2019-02-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP6527935B2 (ja) 2015-02-17 2019-06-12 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
CN104785257B (zh) 2015-04-02 2018-07-03 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种单涂层三元催化剂及其制备方法
JP6146436B2 (ja) 2015-04-24 2017-06-14 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
CN107923288B (zh) 2015-06-24 2021-05-04 巴斯夫公司 分层汽车催化剂复合材料
WO2017034920A1 (en) 2015-08-21 2017-03-02 Basf Corporation Exhaust gas treatment catalysts
GB2545747A (en) 2015-12-24 2017-06-28 Johnson Matthey Plc Gasoline particulate filter
WO2017126631A1 (ja) 2016-01-21 2017-07-27 株式会社キャタラー 排ガス浄化装置
JP6738185B2 (ja) 2016-04-07 2020-08-12 株式会社キャタラー 排ガス浄化装置
CN105964253B (zh) * 2016-05-13 2019-04-23 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法
JP6934311B2 (ja) 2016-06-02 2021-09-15 株式会社キャタラー 排ガス浄化フィルタ
EP3257571A1 (de) 2016-06-13 2017-12-20 Umicore AG & Co. KG Partikelfilter mit integrierter nox-speicher- und h2s-sperrfunktion
JP6346642B2 (ja) 2016-09-26 2018-06-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
GB2558371B (en) * 2016-10-28 2021-08-18 Johnson Matthey Plc Catalytic wall-flow filter with partial surface coating
KR102497884B1 (ko) 2017-03-23 2023-02-10 우미코레 아게 운트 코 카게 촉매 활성 미립자 필터
JP6487982B1 (ja) 2017-09-28 2019-03-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
EP3501647A1 (de) 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501648B1 (de) 2017-12-19 2023-10-04 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501646A1 (de) 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
CN108295851B (zh) 2018-01-25 2020-12-01 无锡威孚环保催化剂有限公司 汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法
JP6733073B2 (ja) 2018-03-30 2020-07-29 三井金属鉱業株式会社 排ガス浄化触媒
JP6771119B2 (ja) 2018-03-30 2020-10-21 三井金属鉱業株式会社 排ガス浄化触媒
DE102018111246A1 (de) 2018-05-09 2019-11-14 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zum Beschichten eines Wandflussfilters
EP3842142A1 (de) 2018-08-22 2021-06-30 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Abgasreinigungskatalysator
DE102018127955A1 (de) * 2018-11-08 2020-05-14 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz
GB2581419B (en) 2018-12-13 2022-06-08 Johnson Matthey Plc Transition metal doped alumina for improved TWC performance
WO2020200398A1 (de) 2019-03-29 2020-10-08 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
GB201904694D0 (en) 2019-04-03 2019-05-15 Johnson Matthey Plc Ceria-containingmixed oxides for oxygen storage

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1657410A2 (de) 2004-11-11 2006-05-17 Cataler Corporation Filterkatalysator
EP2042226A2 (de) 2007-09-27 2009-04-01 Umicore AG & Co. KG Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
US20110030346A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Basf Se Treatment System for Gasoline Engine Exhaust Gas
US20110252773A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Basf Corporation Gasoline Engine Emissions Treatment Systems Having Particulate Filters
DE102011050788A1 (de) 2011-06-01 2012-12-06 Ford Global Technologies, Llc. Abgasnachbehandlungsvorrichtung und -verfahren für einen Ottomotor
DE102013207415A1 (de) * 2012-04-24 2013-10-24 Johnson Matthey Public Limited Company Filtersubstrat, das einen Dreiwegekatalysator umfasst
DE102014104748A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-09 Johnson Matthey Public Limited Company Filtersubstrat, das einen Dreiwegekatalysator umfasst.
EP3205388A1 (de) 2014-10-09 2017-08-16 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3207987A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator
EP3207989A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator
EP3207990A1 (de) 2014-10-16 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungskatalysator
EP3207978A1 (de) 2014-10-17 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
EP3207977A1 (de) 2014-10-17 2017-08-23 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
DE102015212788A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalytisch aktives Partikelfilter
EP3162428A1 (de) 2015-10-30 2017-05-03 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOTORTECHNISCHE ZEITSCHRIFT, vol. 55, 1994, pages 214 - 218

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